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数据库Sci Adv：异种心脏移植的"内皮护盾"，宋江平团队发现VCAM-1靶向纳米粒把存活时长拉到近4倍
心脏异种移植是解决供体心脏短缺问题的一项有前景策略，然而内皮细胞功能障碍仍是移植物长期存活的主要障碍。
2026年7月8日，中国医学科学院宋江平独立通讯在
Science Advances
在线发表题为
VCAM-1–targeting peptide assemblies protect vascular endothelium and prolong cardiac xenograft survival
的研究论文。
该研究通过在猪-猴异种移植模型中整合应用单细胞RNA测序技术，作者鉴定出一个VCAM-1+内皮细胞亚群，该亚群是对急性排斥反应易感的主要内皮细胞亚型，其特征表现为移植后选择性耗竭。
为保护这一细胞群体，作者开发了VCAM-1靶向纳米颗粒（VTNs），该颗粒整合了三个功能模块：（i）一个已鉴定的VCAM-1结合肽；（ii）通过“一珠一化合物”筛选获得的、用于精准靶向的自组装肽模块，该模块可形成保护性纳米纤维涂层；（iii）局部递送霉酚酸酯（MMF）以实现免疫调节。VTN将免疫细胞粘附降低了73%（P < 0.001），并将异种移植物存活时间延长了近四倍，从6.7天延长至27.0天。
这些研究结果确立了VCAM-1+内皮细胞作为治疗靶点的地位，并凸显了VCAM-1靶向纳米药物在改善异种移植物预后方面的巨大潜力。
心脏异种移植（CXTx）已成为解决全球供体心脏严重短缺问题的关键方案，然而免疫介导的内皮损伤仍是异种移植物长期存活的主要障碍。血管内皮细胞（ECs）位于循环免疫系统与移植物之间的关键界面，调控血管稳态、抗血栓形成及先天免疫调控。
与同种异体移植相比，CXTx面临更为严峻的挑战：物种特异性分子不相容性（尤其是α-Gal和Neu5Gc异种抗原）会触发强烈的先天免疫激活，从而加剧经典的缺血再灌注损伤及适应性同种免疫。
尽管目前已开发出多基因编辑及联合免疫抑制方案以应对这些挑战，但完全预防内皮细胞损伤仍难以实现。关键在于，移植后内皮糖萼的降解会暴露黏附分子，例如血管细胞黏附分子-1（VCAM-1），从而启动促炎级联反应，招募先天免疫细胞并加速排斥反应。
传统免疫抑制剂如霉酚酸酯（MMF）虽能有效抑制T细胞应答，但无法解决异种内皮固有的脆弱性，甚至可能进一步损害内皮细胞修复机制。这一治疗空白凸显了迫切需要能够同时维护内皮完整性并调控局部免疫应答的靶向策略。
图1.vcam -1靶向血管内皮保护的VTN纳米材料体系示意图（摘自
Science Advances
）
为应对这一双重挑战，即在维护内皮完整性的同时调控局部免疫，作者构思了一种具有分层结构的防御策略。利用猪-非人灵长类CXTx模型中的单细胞RNA测序（scRNA-seq），作者识别出VCAM-1阳性（VCAM-1+）内皮细胞亚群的选择性耗竭是急性排斥反应的标志，从而确定其移植前VCAM-1的表达可作为预防性干预的理想支抗位点。
作者构建了靶向VCAM-1的纳米颗粒（VTNs），其具备三重功能：（i）靶向VCAM-1的肽段，用于实现精准的内皮细胞递送；（ii）自组装肽段，形成纳米纤维屏障以屏蔽内皮黏附分子；（iii）负载MMF，实现局部免疫抑制。
作者在大鼠-小鼠心脏异种移植物中验证了该系统，结果表明，这种仿生设计的VTN系统能够显著减少免疫细胞黏附，延长异种移植物存活时间，并有可能降低全身性免疫抑制毒性。这些发现为CXTx中的内皮保护建立了新范式，同时延长了移植物存活时间。
本研究不仅验证了VCAM-1作为治疗靶点的可行性，还开创了结构仿生学在移植医学中的应用先河，提供了一种联合策略以克服当前免疫抑制方法的局限性。
参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec5707
